vulnerabilidade do aquífero serra geral à contaminação no

DOI: http://dx.doi.org/10.5902/2179-460X0746

Revista do Centro do Ciências Naturais e Exatas - UFSM

Ciência e Natura, Santa Maria,

ISSN: 2179-460X v. 35 n. 1 jul. 2013, p. 010-023

Recebido em: 20.12.11, Revisado em 25.03.13, Aceito em 16.04.13

Vulnerabilidade do aquífero Serra Geral à contaminação no município de Erechim - Rio Grande do Sul - Brasil

Vulnerability of the Serra Geral aquifer to contamination in the city of Erechin

José Luiz Silverio da Silva1, Leônidas Luiz Volcato Descovi Filho2, Raquel Paula Lorensi3, Jussara Cabral Cruz4, Flávio Luiz Foletto Eltz5

1, Geólogo, Departamento de Geociências - UFSM ; 2, Doutorando em Geografia, UFSC 3, professora da Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões , Brasil; 4, Professor Associado da UFSM, Brasil ; 5. Revista Brasileira de Ciência do Solo . Professor e Pesquisador do CCR/

UFSM aposentado

ResumoA porção da Região Hidrográfica do Rio Uruguai, situada entre os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, vem sendo avaliada

como potencial de recursos hídricos para empreendimentos hidroelétricos. O município de Erechim está localizado entre as coordenadas

27°29’20”S; 52°10’03”W e 27°47’15”S; 52°21’52”W na região noroeste do estado. E faz parte dos derrames vulcânicos da Formação

Serra Geral, Fácies Paranapanema na Bacia do Paraná. Os usos das águas subterrâneas na Região Hidrográfica do Uruguai são múltiplos:

abastecimento humano, animal, irrigação, estâncias hidrominerais termais, engarrafamento de águas minerais. Entretanto, o risco de con-

taminação das águas subterrâneas vem crescendo junto com a sua demanda, fato que indica a necessidade de gestão desse recurso. Este

trabalho tem como objetivo avaliar e espacializar em cartogramas o índice de vulnerabilidade à contaminação do Sistema Aquífero Serra

Geral/SASG aflorante que forma um aquífero fissural livre. De um total de 99 poços tubulares cadastrados no Sistema de Informação de

Águas Subterrâneas SIAGAS/CPRM, aplicou-se o método GOD em 55 poços. Os cartogramas foram gerados no aplicativo Surfer 8.0 e

ArcGIS 9.3, representados no Sistema Universal Transversa de Mercator/UTM. O índice de vulnerabilidade à contaminação apresentou

47 poços inseridos na classe de vulnerabilidade média, representando cerca de 85,5% da área total avaliada de 430,76 km². A classe baixa

ocupou 12,7% da área e apenas 1,8% inseriu-se na classe insignificante. A faixa de variação da cota potenciométrica foi entre 416 e 780

metros, observando-se a ocorrência de altos potenciométricos regionais e baixos locais. A direção regional de fluxo subterrâneo foi no sentido

sudeste - nordeste neste trecho contribuindo para a calha do Rio Uruguai.

Palavras-chave: águas subterrâneas, SIG, espacialização

AbstractThe portion of the Hydrographic Region of Uruguay River situated between the Rio Grande do Sul and Santa Catarina states are being evaluated

as potential of hydric resources for hydroeletric enterprises. The City of Erechim is located between the coordinates 27° 29’ 20” S; 52° 10’ 03”W

and 27° 47’ 15”S; 52° 21’ 52” W, northwest region of the state, is part of the volcanic spills of the Serra Geral Formation, Fácies Paranapanema

in the Paraná basin. The uses of ground waters in the Hydrografic Region of Uruguay are multiple: human, animal supplying, hydrothermal

waters, irrigation, mineral water bottling. However, the risk of contamination of ground waters comes together with its growing demand, fact

that indicates the necessity of this resource management. This work has as objective to evaluate and to spatialize in cartograms GOD system

for evaluation of aquifer pollution vulnerability of the Serra Geral Aquifer System/SASG, forming one unconfined fissural aquifer at outcrops

near surface. Of a total of 99 tubular wells registered in cadastre in the System of Ground Water Information SIAGAS/CPRM, the GOD

system for evaluation of aquifer pollution vulnerability was applied in 55 wells. The cartograms had been generated in the software 8.0 Surfer

and ArcGIS 9.3, represented in the Universal System Transversa de Mercator/UTM. The GOD system for evaluation of aquifer pollution

vulnerability showed 47 wells inserted in the class of average vulnerability, representing about 85.5% of the total area evaluated of 430.76 km

². The class low occupied 12.7% of the area and only 1.8% were inserted in the negligible class. The layer of variation of the potenciometric

quota was between 416 and 780 meters, being observed the occurrence of high regional potenciometrics and low potenciometrics locals. The

regional direction of underground flow was in the direction southeast - northeast, for the gutter of the Uruguay River. .

Keywords: groudwaters, GIS, espacialization.

Ciência e Natura

Textbox

DOI: http://dx.doi.org/10.5902/2179460X9598

11Ciência e Natura, Santa Maria, v. 35 n. 1 jul. 2013, p. 010-023.

Introdução

Na superfície da Terra, cerca de 97% da água existente está na forma de água salgada e o restante na forma de água doce. A reserva de água disponível viável para o consumo humano restringe-se somente àquela parcela que se encontra na forma de água superficial e água subterrânea, que representa apenas 0,7% da água doce existente na superfície da Terra (HASSUDA, 1999). A con-taminação, quando ocorre, é muito mais lenta e os custos para recuperação podem ser proibitivos (FOSTER e HIRATA, 1993).

Sorando in Llera e Azcoiti (2008) diz que:

“as águas subterrâneas constituem um recurso básico para uma elevada porcen-tagem da população mundial. São muitas as áreas do Planeta Terra em que, tanto a subsistência humana como a manutenção dos ecossistemas naturais, estão indisso-luvelmente ligadas a este recurso. Como resultado do assentamento de populações, em ocasiões ultrapassando a capacidade do território em acolhê-las, a quantidade e a qualidade da água subterrânea se encontra em muitos locais ameaçada por uma inten-siva explotação, assim como em determina-das atividades agrícolas e industriais que contribuem a sua contaminação”.

Por outro lado, Ronen et al. (2000 e 2005) estudaram o aquífero freático Costeiro de Israel, constituído por rochas sedimentares clásticas e chamam a atenção para uma região de interface entre a zona não saturada (vadosa) e a zona saturada denominada de Saturated and Unsaturated Interface Region/SUIR. Relataram, também, uma flutuação de cerca de três metros para a SUIR e estimaram que o tempo de residência de sua recarga poderia ser superior a cinco anos.

A região Hidrográfica do Uruguai está inserida na Bacia do Paraná, entre a divisa dos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, a qual vem sendo buscada como fonte de energia elétrica para vários empreendimentos, tais como: Itá (1.450 MW), Machadinho (1.150 MW), Foz do Chapecó (855 MW), além de várias Pequenas Centrais Hidroelétricas/PCHs. Maciel Filho et al. (2005) apresentam aspectos geológicos para inven-tário, na seleção ambiental de barragens. A área deste estudo compreende o município de Erechim, situado no Planalto da Serra Geral, composto por uma sequência de derrames de rochas vulcânicas da Formação Serra Geral.

A área em estudo é parte do projeto FRAG--RIO (CRUZ et al., 2010 e CRUZ et al. 2013), reali-zado entre a UNIPAMPA, UFSM e SRU/MMA e que busca desenvolver metodologias para avaliação dos impactos ambientais de empreendimentos hidroelétricos que alteram o meio ambiente. Dentre os aspectos avaliados estão: a geologia e geomor-fologia; a estabilidade de encostas, a fragilidade à erosão, as áreas de mineração e a contaminação das águas. Os valores variam de 1 (máxima fragilidade) até 255 (fragilidade mínima). Na variável geologia/geomorfologia, são considerados aspectos relativos às águas subterrâneas, avaliando-se a fragilidade relativa à variável cota potenciométrica e a fragili-dade relativa à zona vadosa versus lineamentos e lavra de águas minerais. Estas informações estão disponíveis nos dois estados na mesma escala de representação (1:250.000). Como essa metodolo-gia de avaliação de fragilidades ainda encontra-se em fase de desenvolvimento, seus resultados não serão aqui discutidos. Nesse artigo, será utilizado o método GOD (FOSTER e HIRATA, 1988, 1993), (FOSTER et al., 2006) para avaliação do aquífero à contaminação. Este método simples é amplamente aceito pela comunidade hidrogeológica, uma vez que utiliza apenas três parâmetros e pode espacia-lizar zonas de diferentes classes de contaminação.

Assim, o objetivo desse trabalho é de espa-cializar em cartogramas e mapas o índice de vulne-rabilidade natural do aquífero à contaminação no município de Erechim, seus lineamentos e tentativa-mente, sua potenciometria, indicando as tendências de fluxo subterrâneo em aquíferos livres superficiais.

A Companhia Riograndense de Saneamento (CORSAN), visando resolver os problemas de abastecimento humano, no ano de 2005, licitou a perfuração de um poço tubular profundo na estação de tratamento de águas na área municipal de Ere-chim. Este atingiu a profundidade de 929 metros e penetrou o Sistema Aquífero Serra Geral/SASG e também o Sistema Aquífero Guarani/SAG na cota de 868m (poço ID4300016899) (CREA, 2005; BRASIL/CPRM/ SIAGAS, 2010).

De acordo com Rebouças e Fraga (1988), os mecanismos de recarga do Aquífero Serra Geral ocorrem preferencialmente por dois condiciona-mentos distintos: a) através da infiltração de águas meteóricas conduzidas através das rupturas tectô-nicas regionais, cobertas por manto de alteração e/ou solos; e b) a partir da infiltração de água arma-zenada nas coberturas sedimentares pós-basálticas representadas no Estado do Rio Grande do Sul pela Formação Tupanciretã BRASIL/CPRM (2008), a qual não ocorre na área deste estudo.

O estudo de Hausman (1995) salienta que a

12 Silva et al. | Vulnerabilidade do aquífero....

circulação da água subterrânea no Aquífero Serra Geral é marcada por dois aspectos: uma circulação horizontal no manto de alteração e outra associada à rocha reservatório propriamente dita.

Nanni et al. (2005) avaliaram os aspectos de vulnerabilidade natural associados ao risco de contaminação do Aquífero Serra Geral através da atividade com suinocultura na Região das Missões/RS (Método 30) na área de abrangência da bacia hidrográfica dos rios Turvo, Santa Rosa e Santo Cristo, pertencentes a Região Hidrográfica do Rio Uruguai, Estado do Rio Grande do Sul (SEMA, 2004).

Mocellin & Ferreira (2009) realizaram estudos da conectividade e compartimentação dos sistemas aquíferos Serra Geral e Guarani no Sudoeste do Estado do Paraná, onde avaliaram a potenciometria, vazão e capacidade específica de exploração de 181 poços tubulares.

O termo vulnerabilidade das águas subter-râneas começou a ser usado primeiramente por Le Grand (1964) nos Estados Unidos da América e por Margat (1968) na França. Na década de 1980, foi mais amplamente utilizado por vários autores (ALLER et al., 1987; FOSTER, 1987; FOSTER e HIRATA, 1988; FOSTER et al., 2006) e nos anos 90 por autores como Civita (1990).

Já na década de 1970, na França (ALBINET e MARGAT, 1970) utilizou-se termo vulnerabilidade sem preocupação com sua definição e de maneira mais ampla na década de 1980 (HEATH, 1983; ALLER et al., 1987; FOSTER e HIRATA, 1988). Embora se referissem à suscetibilidade relativa dos aquíferos à contaminação antropogênica, o termo inicialmente era usado sem nenhum objetivo de definição formal.

Existem vários métodos para avaliação e espacialização da vulnerabilidade à contamina-ção de aquíferos, entre eles a metodologia GOD, desenvolvida por Foster e Hirata (1988) e Foster et al. (2006), adaptada para as condições brasileiras. Outras metodologias existentes são: a) DRASTIC, de Aller et al. (1987), a qual utiliza vários parâme-tros; b) SINTACS, considerada uma derivação da DRASTIC (CIVITA, 1990); c) AVI (VAN STEM-PVOOR et al., 1994), uma metodologia sensível, mas que requer o conhecimento da espessura e a con-dutividade hidráulica das camadas que sobrepõem o aquífero; d) PATHS (ORTEGA e MIRANDA, 2004), desenvolvida para aquíferos cubanos.

O método GOD é muito sensível, fácil de aplicar em condições de escassas informações (ORTEGA e MIRANDA, 2004), como no caso avaliado do município de Erechim no Estado do

Rio Grande do Sul. O abastecimento público do município de Erechim é executado pela Companhia Riograndense de Saneamento (CORSAN), com uma parcela explotada do SASG e outra de captações superficiais (ETA, Arroio Ligeirinho). Este fato demonstra a importância de estudos em escala local do poço e também regional de Bacia Hidrográfica, os quais buscam subsidiar ações para proteção dos recursos subterrâneos e/ou ampliação do conheci-mento do meio físico associado aos licenciamentos ambientais de empreendimentos hidroelétricos na Bacia Hidrográfica do Rio Uruguai entre os Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina.

CaraCterIzação da área

A área em estudo está localizada no municí-pio de Erechim, no Norte do Estado do Rio Grande do Sul (Figura 1). Este município apresentava uma população estimada para o ano de 2009, de cerca de 97.916 habitantes (BRASIL/IBGE, 2009). Des-tes, 90,8% habitam a zona urbana, enquanto que apenas 9,2% moram na zona rural. Nesta região, desenvolvem-se atividades agrícolas (cultivo de soja, milho) e agropecuária extensiva. Sua área é de 430,76 km², representando cerca de 0,16% da área total do Estado Rio Grande do Sul.

A área urbana municipal está localizada em cotas altimétricas da ordem de 800 metros acima do nível médio do mar. Situa-se aproximadamente no interflúvio de duas bacias hidrográficas perten-centes à região Hidrográfica do Rio Uruguai (U), Bacia do Passo Fundo Várzea (U-020) e a Bacia do Apuaê-Inhandava (U-020) Figura 1 Estado do Rio Grande do Sul/SEMA (2004).

Em termos climáticos, a região está situada na Zona Temperada, possuindo clima Mesotérmico brando super-úmido sem seca, o qual apresenta chuvas distribuídas por todo ano, verões quentes, invernos frios e sua média anual de precipitações em torno de 1.700 mm (PIRAN, 1982; RAMPAZZO, 2003). Hausman (1995) estimou para a região uma precipitação média anual de cerca de 1.800 mm.

Streck et al. (2008) classificaram os solos como Latossolo Vermelho aluminoférrico típico (Unidade Erechim). Estes são bem drenados, nor-malmente, profundos a muito profundos e apresen-tam em seu perfil uma sequência de horizontes A, Bw-C, onde o horizonte Bw é do tipo B latossólico. Em alguns casos, os solos podem ser pouco pro-fundos associados com inclusões de Neossolos Regolíticos ou Litólicos. Os solos formam hori-zontes homogêneos e muito intemperizados, têm


predomínio de caulinita e óxidos de ferro, o que lhe confere uma baixa capacidade de troca catiô-nica/CTC. Estes solos profundos e bem drenados funcionam como um aquífero livre.

GeoloGIa e HIdroGeoloGIa

No ano de 1966, Hausman apresentou um esboço hidrogeológico das áreas basálticas no Rio Grande do Sul, classificando os aquíferos com base na produtividade nos basaltos. Hausman (1995) apresentou as Províncias e Sub-províncias do Estado do Rio Grande do Sul, considerando os derrames de rochas vulcânicas na Província Basáltica e Sub--província do Planalto. Nesse trabalho, o autor afirma que a circulação das águas subterrâneas na Província Basáltica é marcada por dois aspectos: uma circulação horizontal no manto de intem-perismo e outra associada à rocha propriamente dita. A circulação ocorre próximo ao contato entre a zona vadosa com a rocha pouco alterada ou sã (Neossolo Litólico). Geralmente, este acúmulo de

água propicia a formação de um aquífero livre de importância fundamental para recarga do aquífero fraturado em posição mais profunda, bem como se reflete também na maior facilidade de circulação no meio, resultando num maior risco de alteração da qualidade natural da água subterrânea nela contida. Estimou um volume anual de águas infiltradas para o aquífero da ordem de 100 a 200 mm/ano.

Observando-se os perfis geológicos da área de estudo disponíveis no (BRASIL/CPRM/SIA-GAS, 2010), notou-se uma maior concentração de entradas de água nas perfurações, em profundidades variando entre 50 e 100 m.

As entradas mais próximas da superfície do terreno não apresentaram uma frequência muito alta, o que torna as condições de ocorrência da água freática com um menor risco intrínseco à alteração da sua qualidade natural sob condições antrópicas de uso e ocupação do solo. Apenas duas entradas de água ocorreram em profundidades superiores aos 200 m Figura 2.

Deve-se ressaltar que o tipo litológico pre-dominante no município de Erechim apresenta,

Figura 1 – Mapa do Estado Rio Grande do Sul, Brasil com detalhe da localização dos 55 poços tubulares no município de Erechim/RS.


em vários locais, um baixo nível de intemperismo, sendo, portanto, as rochas vulcânicas utilizadas na mineração de basalto na forma de brita. Foi obser-vado nos processos do DNPM a ocorrência de três

solicitações de lavra de águas minerais (BRASIL/DNPM/SIGHIDRO, 2010). Deve-se salientar que a Região Hidrográfica do Uruguai apresenta um potencial hidrotermal, captado através de poços

Frequência das entradas de água

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0-25 25-50 50-100 100-200 >200

Profundidades em metros

Núm

ero

de e

ntra

das

de á

gua

Figura 2 - Frequência das entradas de água em 22 poços com informações no BRASIL/CPRM/SIAGAS (2010) no município de

Erechim/RS/Brasil.

Figura 3 - Esquema da ocorrência do aquífero livre no manto de alteração das rochas vulcânicas e sua relação com o aquífero fraturado

subjacente. Fonte: Nanni et al. (2005).


tubulares, que explotam águas do SAG, confinado profundo. Este vem sendo utilizado em diversas estâncias hidrominerais: São João do Oeste, Pal-mitos, Itá e Piratuba no Estado de Santa Catarina e no Estado do Rio Grande do Sul; Três Arroios, Marcelino Ramos, Iraí.

No cadastro da CPRM, o poço (ID 4300013499) de Três Arroios, localizado a cerca de 20 km do município de Erechim, apresenta caracte-rísticas hipotermais com temperatura da ordem de 33,2°C (BRASIL/DNPM /SIGHIDRO, 2010). Esta perfuração penetrou cerca de 400 metros de rochas vulcânicas da Formação Serra Geral (Domínio 5) e atingiu o teto dos arenitos da Formação Botucatu em cerca de 401 metros até uma profundidade de 1000 metros, Domínio 2 (BRASIL/CPRM, 2007). Este poço, confinado profundo com uso hidro-termal, apresenta vários elementos químicos fora dos padrões para consumo humano, apresentando concentrações anômalas de flúor (SILVÉRIO DA SILVA et al., 2008).

O município de Erechim situa-se no Planalto da Serra Geral e faz parte da Bacia do Paraná, Província Paraná, Grupo São Bento, composta por uma seqüência de derrames de rochas vulcânicas pertencentes à Formação Serra Geral. Faz parte da fácies Paranapanema (BRASIL/CPRM, 2008), constituída por derrames basálticos granulares finos, melanocráticos, contendo esta fácies horizontes vesiculares espessos preenchidos por quartzo (ame-tista), zeólitas, carbonatos, celadonita, cobre nativo e barita. A porção Noroeste compreende a maior concentração de jazidas de ametista do estado do Rio Grande do Sul. Já o SAG é constituído por arenitos da Formação Botucatu em condição de confinamento profundo.

Por exemplo, o poço identificado no SIA-GAS/CPRM (ID 4300016899) penetrou cerca de 868 metros de rochas vulcânicas pertencentes a Formação Serra Geral/ Domínio 5 (rochas vul-cânicas) (BRASIL/CPRM, 2007) ou ainda ao Sistema Aquífero Serra Geral (MACHADO e REITAS, 2005). Ainda penetrou cerca de 61 metros em arenitos pertencentes a Formação Botucatu/Domínio 2 (Bacias Sedimentares) (BRASIL/CPRM, 2007). Neste cadastro, este poço foi considerado semi-confinado e apresentou vários elementos químicos, incluindo o flúor fora dos valores máxi-mos permissíveis/VMP Portaria nº 518/2004 para abastecimento humano. Atualmente, encontra-se em situação bombeando e sua água é misturada a corpo de águas mantendo assim a qualidade com-patível para consumo humano.

De acordo com (MACHADO e FREITAS, 2005), a região de Erechim insere-se no Sistema

Aquífero Serra Geral I, o qual ocupa a parte cen-tro-oeste da região dominada pelos derrames da Unidade Hidroestratigráfica Serra Geral no pla-nalto rio-grandense. Constitui-se principalmente de litologias basálticas, amigdalóides e fraturadas pertencente ao Domínio Hidrogeológico 5 = Vulcâ-nicas (BRASIL/CPRM, 2007). Este aquífero apre-senta uma possibilidade entre média a alta a média de águas subterrâneas em rochas de porosidade por fraturas. O aquífero constitui-se de litologias basálticas, amigdalóides e fraturadas, capeadas por solo espesso avermelhado. Predominam poços com capacidades específicas entre 1 a 4 m3/h/m excepcionalmente superiores a 4 m3/h/m.

A Figura 3 ilustra um corte esquemático no SASG idealizado por (NANNI et al., 2005), o qual mostra conexão entre o aquífero livre superficial e o aquífero fissural profundo penetrados por 55 captações. Destas, cerca de 49% apresentam pro-fundidade final variando entre 4 até 100 metros (BRASIL/CPRM/SIAGAS, 2010).

MaterIal e Métodos

Landim (2000) apresentou uma introdução aos métodos de estimação espacial para a confecção de mapas e em Landim e Queiroz (2000) foi apre-sentada uma análise estatística de dados geológicos multivariados. A aplicação do Programa SURFER na espacialização de parâmetros geológicos pode ser observada em Landim et al. (2002) e em Landim e Sturaro (2002). Já Zingano (2005) salienta ser o SURFER um programa de interpolação para gerar curvas de isovalores e superfícies, baseado em um grid. Este programa é utilizado para espacializar as cotas potenciométricas e o índice de vulnerabilidade à contaminação do aquífero.

Para o desenvolvimento do trabalho, os dados foram extraídos do Sistema de Informação de Águas Subterrâneas (SIAGAS), da Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais (CPRM), disponíveis na página eletrônica (http://www.cprm.gov.br). Esta permite o acesso a um banco de dados que dispo-nibiliza informações de captações através de poços cadastrados de todo o Brasil. A presente pesquisa informando o estado, o município e o número do poço, sendo possível obter as informações cadastrais, o perfil geológico do poço, parâmetros hidráulicos, físico-químicos e ainda gerar arquivos para down-load. Até abril de 2010, no município estudado haviam 99 poços cadastrados no SIAGAS/CPRM.

Para o cálculo do índice de vulnerabilidade foi utilizado o método GOD, desenvolvido por (FOSTER e HIRATA, 1993), o qual leva em consi-


deração: a) o tipo de ocorrência da água subterrânea (ausente, surgente, confinado, semi-confinado e não confinado (coberto), e não confinado); b) as características de litologia e grau de consolidação dos estratos acima da zona saturada (não con-solidadas – sedimentos, e consolidadas – rochas porosas e rochas compactas; c) a profundidade do nível freático ou o teto do aquífero confinado (< 5 m, 5 - 20 m, 20 - 50 m e > 50 m).

Segundo (FOSTER e HIRATA, 1993), a metodologia GOD é fundamentada em dados pré--existentes, ou seja, atribui-se valores a três tipos de parâmetros. “G” avalia o grau de confinamento hidrológico, “O” ocorrência do substrato sobreja-cente se relaciona com as características litológicas e grau de consolidação da zona saturada ou camadas confinantes (livre, confinado e semi-confinado) e

“D” a profundidade da água subterrânea. O índice de vulnerabilidade do aquífero à contaminação é obtido pelo produto entre os três parâmetros ava-liados. A Figura 4 ilustra os passos para a aplicação do Sistema GOD (FOSTER et al., 2006) o qual explica como se calcula o índice de vulnerabili-dade à contaminação do aquífero. São necessárias informações mínimas desses três parâmetros para a aplicação do método.

Figura 4 - Sistema GOD para avaliação da vulnerabilidade do

aquífero à contaminação Foster et al. (2006).

O índice de vulnerabilidade do aquífero à contaminação pode ser obtido através da equação 1

Equação 1

O índice de vulnerabilidade à contami-nação é expresso em valores distribuídos em um intervalo variando entre 0 até 1. A Figura 5 ilustra

o sistema GOD aplicado ao poço (ID 4300016899 SIAGAS/CPRM), indicativa da classe de vulne-rabilidade baixa.

Figura 5 – Exemplo de aplicação do sistema GOD em poço

tubular. Fonte BRASIL/CPRM/SIAGAS (www.cprm.gov.br/

siagas).

O Quadro 1 ilustra os intervalos das classes de vulnerabilidade à contaminação do aquífero: insignificante, baixa, média, alta e extrema e suas respectivas cores utilizadas nesta pesquisa na con-fecção do mapa do índice de vulnerabilidade.

Quadro 1 - Intervalos de vulnerabilidade da metodologia GOD.

Índice de Vulnerabilidade intervalos Cor

Insignificante 0,0 – 0,1 Branca

Baixa 0,1 – 0,3 Verde

Média 0,3 – 0,5 Amarela

Alta 0,5 – 0,7 Não observada

Extrema 0,7 – 1,0 Não observadaDOGIV **=


Os dados referentes às coordenadas Uni-versal Transversa de Mercator (UTM) e os índices obtidos foram dispostos numa planilha Microsoft Excel 2003. No programa Surfer 8.0, foram gerados os cartogramas pelo método de interpolação Kri-gagem. Posteriormente, foi realizada a análise da tendência do fluxo subterrâneo através da relação entre a cota altimétrica obtida na boca do poço e o nível da água. Espacializou-se, também, a vulne-rabilidade do aquífero à contaminação.

Foram selecionadas 55 captações de um total de 99 poços cadastrados no BRASIL/SIA-GAS/CPRM (2010). Procedeu-se uma avaliação da consistência: notando-se que nem todos os poços contavam com informações completas. Destes, cerca de 40 poços não apresentavam o perfil geológico e/ou informações referentes ao nível estático, condi-ções necessárias para a aplicação do método GOD.

A espacialização da potenciometria e da vulnerabilidade à contaminação do aquífero foi realizada nos Programas SURFER 8.0 e ArcGIS 9.3. Considerou-se a área limite do município de Erechim disponível no sítio do (BRASIL/MPOG/IBGE, 2010).

resultados e dIsCussão

Os resultados referem-se aos 55 poços cadas-trados disponíveis no (BRASIL/SIAGAS/CPRM, 2010), localizados na área do município de Erechim/RS. Estes poços selecionados foram utilizados para aplicar o método GOD para a avaliação do aquífero à contaminação (FOSTER et al., 2006).

A Figura 6 ilustra a espacialização do índice de vulnerabilidade do SASG à contaminação. Foram encontrados 47 poços na classe de vulnerabilidade média, pois apresentaram valores de índice de

vulnerabilidade variando entre 0,3 a 0,5, repre-sentando 85,5% da total do Município (Figura 4), considerando-se os limites municipais disponíveis em (BRASIL/MPOG/IBGE, 2010). A ampla predo-minância da classe média na área avaliada atrelou-se ao parâmetro “O”, Ocorrência Litológica (Figura 4) e pode ser atribuída às características litológicas homogêneas associadas a rochas vulcânicas antigas, maciças, pouco fraturadas e pertencentes a fácies Paranapanema (BRASIL/CPRM, 2008). Nesta classe, incluiu-se a maior parcela da mancha urbana municipal (Figura 6), incluindo-se nessa classe a área de 100 ha do Distrito Industrial Irani Jaime Farina, onde estão instaladas 34 empresas (http://www.pmerechim.rs.gov.br). Neste trecho da Bacia do Paraná, ocorrem afloramentos de derrames de rochas vulcânicas que conferem uma condição de confinamento às rochas sedimentares arenosas, e estas ocorrem em profundidade, como nos exemplos dos poços (ID 4300016899) e no (ID 4300013499) no município de Três Arroios (BRASIL/CPRM/SIAGAS, 2010). Observando-se a espessura dos solos, notou-se uma variação de profundidade entre 0,6 até 19,6m associada a esta classe.

Na classe baixa, inseriram-se 7 poços, os quais representam 12,7% da área avaliada e distri-buem-se preferencialmente na porção centro-leste da carta de vulnerabilidade Figura 6. A espessura dos solos apresentou uma ampla faixa de variação entre 2,9 a 27,6m, porém foi associada a uma textura pre-dominantemente argilosa a siltosa, o que conferem aos solos uma condição de menor permeabilidade, logo de menor risco potencial à contaminação. Na classe de vulnerabilidade insignificante, foi considerado apenas o poço (ID4300017760), este foi único poço penetrado diretamente em rocha vulcânica sã. Esta ocorrência representa apenas 1,8% dos 55 poços (Figura 6). Sua localização está

ClasseMunicípio (Urbano+Rural) Urbano Atividade

Potencial poluidor

Classe de vulnerabilidade à

contaminaçãoÁrea (km²) Perc. (%)

Área (km²)

Perc. (%)

Insig. 0,18 0,04 0,0 0,0 Alto Baixa

Baixa 90,76 21,08 5,3 19,9 Baixa Média

Média 339,59 78,88 21,3 80,1 Média Baixa

Total 430,53 100 26,6 100

Quadro 2 – Distribuição espacial das classes de vulnerabilidade na área em estudo incluindo-se proposta de distribuição das atividades associadas a vulnerabilidade.


na porção leste em cota altimétrica da ordem de 523m, apresentando um nível da água profundo, da ordem de 150m.

No Quadro 2, estão apresentados os per-centuais de áreas ocupadas pelas três classes de vulnerabilidade à contaminação do Sistema Aquí-fero Serra Geral (insignificante, baixa e média) para o município de Erechim. Propõe-se para o Plano Diretor de ocupação dos espaços futuros do crescimento urbano que, para o licenciamento e implantação de empreendimentos potencialmente poluidores considerados Alto como os entrepostos de suínos, sejam associados às áreas de vulnerabi-lidade baixa, já as áreas destinadas à mineração das substâncias tais como: basaltos saibro e argilas, com um potencial poluidor médio, sejam associa-das à classe média vulnerabilidade. Enquanto que as atividades de potencial poluidor baixo, como lavagem de veículos, sejam implantadas em áreas com classe de vulnerabilidade média.

Ainda observando a Figura 6, nota-se que na mancha urbana predominou a classe de vulnerabi-

lidade média, o que não indica ser área apropriada para disposição de resíduos sólidos e/ou outros tipos de depósitos potencialmente contaminantes como cemitérios Resoluções CONAMA nº (335/2003 e 368/2006), postos de combustíveis Resoluções CONAMA nº (273/2000, 313/2002 e 319/2002), sem tratamento adequado e ainda, dispondo de poços de monitoramento de nível de água e de contaminação.

Machado e Freitas (2005) sugerem que o SASG I esteja enquadrado na classe de vulnera-bilidade alta a média à contaminação. Estudos de escala local indicaram predominância da classe baixa e média.

Pode-se dizer que as condições locais do SASG, constituídos por solos e/ou rochas vul-cânicas e seus produtos de alteração (Neossolos Litólicos), são adequadas para uso e ocupação dos solos (BRASIL/Lei nº 6.766/1979). Porém, convém ressaltar que não deve ser permitido o parcelamento do solo: Art. 3º, IV - em terrenos onde as condições geológicas não aconselham

Figura 6 – Carta do Índice de Vulnerabilidade do aquífero Serra Geral à contaminação, Município de Erechim, RS.


a edificação sem que sejam tomados os devidos cuidados na disposição dos efluentes, bem como efetivada a coleta e o tratamento dos esgotos, ainda deficiente no Município avaliado.

Os gradientes potenciométricos (Figura 7), supondo-se que as fraturas das rochas vulcânicas estejam conectadas, indicaram uma variação da ordem de 364 metros (416 a 780 metros) em relação ao nível médio do mar. O fluxo regional indicou uma tendência principal predominante em sentido sudeste e nordeste, drenado pelo Rio Dourado Figura 1, inserido na Depressão Potenciométrica Regional (situada ao norte do cartograma). A esti-mativa da cota potenciométrica é importante, pois a mesma indica a provável direção do fluxo sub-terrâneo associada à dispersão dos contaminantes. Supondo-se que as fraturas das rochas vulcânicas estejam conectadas hidraulicamente, podendo, assim, atingir o aquífero fraturado e sofrer disper-são Figura 3.

Estudos anteriores em escala de menor deta-lhe (ARAÚJO et al., 1995; CAMPOS, 2000), em

nível da Bacia do Paraná, indicaram para a região hidrográfica do Uruguai cotas potenciométricas superiores a 1.000 até inferiores a 200m. Esses autores encontraram baixos potenciométricos tanto ao longo dos rios Pelotas-Uruguai e Paraná, indi-cando descargas locais ao longo dos cursos dos rios. Já (CAMPOS, 2000) para a região de Ere-chim, estimou-se linhas piezométricas da ordem de 350m e a direção de fluxo regional sudeste para noroeste. Já os estudos desenvolvidos em escala de maior detalhe, incluindo diversas informações de captações cadastradas no município de Erechim, possibilitaram a obtenção de tendências regionais em direção sudeste e nordeste associadas às varia-ções do relevo local.

De acordo com MACHADO e FREITAS (2005), as capacidades específicas do Sistema Aquí-fero Serra Geral são muito variáveis, existindo poços produtivos próximos de outros com excelentes vazões. Observou-se que a capacidade específica de cerca de 40 poços variou entre 0,01 até 3,2 m³/h/m e apenas no poço (ID 4300017761) supe-

Figura 7 – Espacialização do Modelo Digital de Elevação, Estruturas e a potenciometria em SIG. Erechim/RS.


rou os 4 m³/h/m, confirmando as observações de MACHADO e FREITAS (2005) que consideraram o SASG I como aquífero fraturado de alta a média produtividade.

Na Figura 7, em escala regional, ocorre a formação de um alto potenciométrico na porção oeste e sudoeste do mapa que contribui para o Rio Cravo. Ocorrem várias depressões potenciométricas locais, sendo que uma delas coincide com a ETA da CORSAN, próximo da mancha urbana (Figuras 6 e 7). Na porção norte, forma-se uma depressão potenciométrica regional, onde as linhas de fluxo tendem para nordeste e noroeste e contribuem para a perenização do Arroio Paca, Rio Negro e Rio Dourado, afluentes da margem esquerda do Rio Uruguai, próximo do município de Aratiba/RS. No sudeste do mapa, observa-se um fluxo de direção nordeste e contribui para a perenização do Arroio Tigre no município de Gaurama.

Nanni et al. (2005) avaliaram os aspectos de vulnerabilidade natural associados ao risco de contaminação do Aquífero Serra Geral na Região Hidrográfica do Rio Uruguai SEMA (2004). Con-cluíram que nos mapas de vulnerabilidade dos recursos hídricos subterrâneos à contaminação:

as áreas com baixa vulnerabilidade à con-taminação estão sobretudo vinculadas as regiões de cabeceiras dos cursos de água principais e dos tributários. Essa característica tem relação direta com a maior espessura dos solos e a condição mais suave das declividades, ambos condicionados a menor presença de fraturas em meio subterrâneo;

as áreas de média vulnerabilidade ocorrem ao longo dos vales dos cursos principais, aumen-tando na direção de sua foz;

as áreas com alta vulnerabilidade ficaram restritas ao eixo daquelas drenagens que estão con-dicionadas por fraturas ou a uma concentração de cruzamentos dessas.

Comparando-se os resultados obtidos para as Bacias U10 e U20 Figura 1, pode-se dizer que:

A classe baixa coincidiu com a maior ampli-tude de variação da espessura dos solos (zona vadosa);

A classe média relacionou-se com áreas de relevo plano e/ou pouco movimentadas, incluindo-se interflúvios e vales de direção preferencial nordeste associados aos cursos de água dos rios Dourado, Campo, Cravo e Lageado Paca, enquanto que o Rio Negro encaixou-se em vales de direção oeste/leste Figuras 1, 6 e 7. Observou-se uma faixa de amplitude menor de espessura de solos;

Na área do estudo no município de Erechim, não se observou a classe alta de vulnerabilidade;

ConClusões

Na área de estudo, o Aquífero Serra Geral/SASG apresentou uma predominância da classe de vulnerabilidade média a contaminação, represen-tando 85,5% da área do município. Este fato sugere cuidados no uso e ocupação dos solos tanto na área rural, onde predominam cultivos diversos, como na mancha urbana, de uso antrópico.

O índice de vulnerabilidade insignificante e baixo do aquífero à contaminação ocuparam res-pectivamente 0,04% e 21,08%. Houve uma ampla predominância da classe média com 78,88% da área avaliada. Devem-se principalmente ao tipo de litologia predominante na área composto por rochas vulcânicas pertencentes á Formação Serra Geral, Fácies Paranapanema (constituído por lavas básicas e/ou seus produtos de intemperização), formando um aquífero que apresenta porosidade predomi-nantemente por fraturas. Este tipo litológico, (caso as fraturas estejam conectadas) pode, localmente facilitar o caminho das águas que venham infiltrar no sistema solo-subsolo-rocha-aquífero o que eleva seu risco de alteração de sua qualidade natural.

Deve-se destacar que as conclusões obtidas com as ferramentas de geoprocessamento deveriam ser utilizadas no plano diretor Municipal. Regio-nalmente, verificou-se uma tendência do fluxo subterrâneo da água ser predominante em sentido sudeste/nordeste. A espessura da zona vadosa e também a indicação dos fluxos subterrâneos servem de subsídios na locação de futuros empreendimen-tos que utilizem o subsolo para a disposição de efluentes, destacando-se: os cemitérios, os postos de combustíveis e as áreas destinadas à mineração. Uma vez que estas atividades são potenciais polui-doras das águas subterrâneas e, ainda, necessitam uma adequada gestão, a qual deve ser considerada nas políticas públicas de uso e ocupação do solo em escala municipal.

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